一种无线网状网中节点节能的方法及系统

摘要

本发明涉及一种无线网状网中节点节能的方法和系统，方法包括步骤1，在进入节电模式前，节点同无线网状网中的其他节点通信，根据无线网状网路由协议构成包括根节点、中间节点和叶子节点的树状路由；步骤2，节点根据自身的剩余电量或者预设信息，选择浅睡眠模式、中睡眠模式、深睡眠模式中的一种作为节能模式；步骤3，进入中睡眠模式的节点继续广播信标，并接收所述节点在树状路由上所有父节点和处于深睡眠模式的子节点发送的信标；步骤4，处于中睡眠模式的节点根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信，通过发送信标同处于非深睡眠模式的子节点进行数据通信。本发明能够减少无线网状网中节点的能量消耗。

权利要求

1.一种无线网状网中节点的节能方法，在进入节电模式前，节点构成包括根节点、中间节点和叶子节点的树状路由，所有节点广播信标，节点之间根据所述信标相互同步和通信，其特征在于，所述方法还包括：步骤1，节点根据自身的剩余电量或者预设信息，选择浅睡眠模式、中睡眠模式、深睡眠模式中的一种作为节能模式；

步骤2，进入中睡眠模式的节点继续广播发送信标，并接收所述节点在树状路由上的所有父节点和处于深睡眠模式的子节点发送的信标；

步骤3，处于中睡眠模式的节点根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信，通过发送信标同处于非深睡眠模式的子节点进行数据通信。

2.如权利要求1所述的无线网状网中节点节能的方法，其特征在于，所述步骤2后还包括：步骤21，进入和处于深睡眠或者浅睡眠模式的节点之间依据IEEE802.11S或GB15629.11标准进行通信。

3.如权利要求1所述的无线网状网中节点节能的方法，其特征在于，

所述步骤3中处于中睡眠模式的节点根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信进一步为，步骤31，在所述处于中睡眠模式的节点接收到的信标中包含苏醒窗口信息元素，并且所述节点有待发送给发送所述信标的节点的数据或者所述信标的TIM和DTIM指示发送所述信标的节点中缓存有待发送到所述节点的数据时，所述节点在所述苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内保持为苏醒状态，以同发送所述信标的节点进行数据通信。

4.如权利要求3所述的无线网状网中节点节能的方法，其特征在于，

所述步骤3中处于中睡眠模式的节点根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信进一步为，步骤41，在所述处于中睡眠模式的节点接收到的信标中不包含苏醒窗口信息元素时，所述节点在接收完所述信标后转入休眠状态。

5.如权利要求1所述的无线网状网中节点节能的方法，其特征在于，

所述步骤2中进入中睡眠模式的节点继续发送信标进一步为，

步骤51，所述处于中睡眠模式的节点依据IEEE 802.11s标准确定发送的信标中是否包含TIM、DTIM、和苏醒窗口信息元素。

6.如权利要求5所述的无线网状网中节点节能的方法，其特征在于，

所述步骤3中通过发送信标同处于非深睡眠模式的子节点进行数据通信进一步为，步骤61，在所述处于中睡眠模式的节点在所述苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内保持为苏醒状态，以同所述子节点进行数据通信。

7.一种无线网状网中节点的节能系统，所述系统包括用于在进入节电模式前，构成包括根节点、中间节点和叶子节点的树状路由的路由建立模块，用于广播信标的信标收发模块，节点之间根据所述信标相互同步和通信，其特征在于，所述系统还包括模式选择模块和数据通信模块：所述模式选择模块，用于根据节点自身的剩余电量或者预设信息，选择浅睡眠模式、中睡眠模式、深睡眠模式中的一种作为节能模式；

所述信标收发模块，用于在节点进入中睡眠模式时，继续广播发送信标，并接收所述节点在树状路由上所有父节点和处于深睡眠模式的子节点发送的信标；

所述数据通信模块，用于在节点处于中睡眠模式时，根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信，通过发送信标同处于非深睡眠模式的子节点进行数据通信。

8.如权利要求7所述的无线网状网中节点节能的系统，其特征在于，

所述数据通信模块还用于在节点进入和处于深睡眠或者浅睡眠模式时，依据IEEE802.11S或GB15629.11标准同其他处于深睡眠或者浅睡眠模式的节点进行通信。

9.如权利要求7所述的无线网状网中节点节能的系统，其特征在于，

所述数据通信模块在根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信时进一步用于在所述处于中睡眠模式的节点接收到的信标中包含苏醒窗口信息元素，并且所述节点有待发送给发送所述信标的节点的数据或者所述信标的TIM和DTIM指示发送所述信标的节点中缓存有待发送到所述节点的数据时，保持所述节点在所述苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内保持为苏醒状态，以同发送所述信标的节点进行数据通信。

10.如权利要求9所述的无线网状网中节点节能的系统，其特征在于，所述数据通信模块在根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信时进一步用于在所述处于中睡眠模式的节点接收到的信标中不包含苏醒窗口信息元素时，所述节点在接收完所述信标后转入休眠状态。

11.如权利要求7所述的无线网状网中节点节能的系统，其特征在于，所述信标收发模块在所述节点进入中睡眠模式后，进一步用于依据IEEE802.11s标准确定发送的信标中是否包含TIM、DTIM、和苏醒窗口信息元素。

12.如权利要求11述的无线网状网中节点节能的系统，其特征在于，所述数据通信模块在通过发送信标同处于非深睡眠模式的子节点进行数据通信时在所述苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内为苏醒状态，以同所述子节点进行数据通信。

说明书

一种无线网状网中节点节能的方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及计算机网络信息技术领域，尤其涉及一种无线网状网中节点节能的方法及系统。

背景技术

[0002] 经过十余年的发展，互联网已经在全球得到了广泛的应用，并深深融入到人们的日常生活之中。随着无线通信技术的迅猛发展，人们已不愿满足完全有线形式的互联网。于是，无线网状网技术开始进入人们的生活，无线网状网把互联网的实现形式从有线领域延伸到了无线领域，并将互联网的网络拓扑结构进行了缩微。

[0003] 无线网状网除了具有自组织、自管理、自动修复、自我平衡和节点自我管理等智能优势外，多点跳接是无线网状网的最大优点。

[0004] 一方面，对于传统的采用星型等方式联接的无线网络，通常单个故障就可以轻易使局部甚至整个网络瘫痪。而无线网状网是多点跳接系统，提供从源头到目的地的多条冗余通信路径。如果一条路径由于硬件故障或干扰而停止工作，网状网会自动改变信息包的路由，使它们能够利用一条未受影响的替代路径。

[0005] 另一方面，作为多点跳接系统，无线网状网能够使一个多跳网络节点在一定的发射功率下就可以到达相邻节点，所以在实际应用中，它可以有效降低发射器功率，从而延长电池的使用寿命。低功率节点还可以极大地提高频率复用度，从而达到提高网络容量的目的。

[0006] 同时，与传统的无线网络相比，无线网状网技术能够为用户提供更大的覆盖范围、更高的数据速率和更好的故障恢复性能。

[0007] 无线网状网包括范围相对较广，只要无线网络中存在一个转发传输数据包到其它节点的节点，该网络就是一般意义上的无线网状网。在实践中，无线网状网一般是指满足IEEE 802.11s标准或者正在制定中的GB15629.11国家标准的宽带无线网络。

[0008] 根据IEEE 802.11s标准，在一个无线网状网中包括：一个或者多个网状网到有线网的接入点，命名为MPP；多个用于转发数的网状网节点，命名为MP，MP只具有数据转发功能；多个网状网节点和用户接入点，命名为MAP，STA(用户站)可以通过MAP接入网状网。STA的数据按路由被转发到网状网到有线网的接入点MPP，如图1所示。其中，MPP、MP、MAP为无线网状网的节点。无线网状网所有节点广播信标，节点之间根据所述信标相互同步和通信。

[0009] 在某些应用场合，网状网节点都是网状网接入点，或者只负载骨干通信，此时多采用市电供电，是不需要进行电源管理的，网状网接入点应该在所有时间内都处于苏醒状态。因此，网状网的节能是一种可选项。设备商在某些特定的方案中会选择执行节能机制，而其他设备商可能会从实现开销的角度选择不实现电源管理机制。需要网状网电源管理功能的场景主要是采用太阳能电池供电的场合，目前，越来越多的设备在考虑采用新型能源供电，因此，加强网状网电源管理以更加节能方案显得越来越重要。

[0010] 网状网电源管理在支持电源节约服务并且运行在电源保存模式下的网状网节点间可用。

[0011] 根据IEEE 802.11s标准，一个支持电源节约服务的网状网节点，称为支持节能网状网节点(Power-save Supporting Mesh Point，简称为PSSMP)，PSSMP能够在电源保存模式下进行数据处理，与网状网节点进行帧通信。一个在电源保存模式下运行的网状网节点，被称为节能网状网节点，简称为PSMP，PSMP只能与PSSMP建立和保持连接。

[0012] 一个网状网节点总是处于以下两种状态：

[0013] 苏醒状态，网状网节点能够传输和接收帧，并处于完全供电状态；

[0014] 休眠状态，网状网节点不能传输或者接收帧，并处于节能状态。

[0015] 网状网节点在上述两种状态间的转换规则由网状网节点的电源管理模式决定。网状网节点的电源管理模式包括：

[0016] 活动模式，网状网节点总是处于苏醒状态；

[0017] 节能模式，网状网节点根据帧传输和接收的规则在苏醒和休眠状态间切换。

[0018] 节能模式根据节能级别进一步划分为：

[0019] 浅睡眠，网状网节点发送包含通信量指示消息(Traffic IndicationMessage，TIM)和交付通信量指示消息(Delivery Traffic IndicationMessage，DTIM)的信标，并在苏醒窗口信息元素(Awake Window InformationElement)指定的苏醒窗口醒来，网状网节点接收来自所有对等网状网节点(peerMP)的信标。

[0020] 深睡眠，MP发送交付通信量指示消息(DTIM)信标，只在苏醒窗口信息元素(Awake Window IE)指定的DTIM苏醒窗口醒来。

[0021] 根据IEEE 802.11s标准，现有网状网路由协议是树状路由协议，即路由的结果是所有的节点在同一个信道内构成一个树状通信架构。根据树状路由和现有电源节约协议，浅睡眠网状网节点必须接收来自所有对等网状网节点(peerMP)，包括路由上行节点，路由上行节点为该节点的父节点，和路由下行节点，路由下行节点为该节点的子节点，的信标。而实际上，此时的网状网节点完全可以只接收来自父节点的信标，而不接收处于同样休眠状态下的子节点发送的信标。因此，可以考虑引入一种浅睡眠模式，让节点只接收来自父节点的信标，从而有利于进一步降低部分节点的功耗。

发明内容

[0022] 为解决上述问题，本发明公开了一种无线网状网中节点节能的方法及系统，以减少无线网状网中节点的能量消耗。

[0023] 本发明公开了一种无线网状网中节点的节能方法，在进入节电模式前，节点构成包括根节点、中间节点和叶子节点的树状路由，所有节点广播信标，节点之间根据所述信标相互同步和通信，所述方法还包括：

[0024] 步骤1，节点根据自身的剩余电量或者预设信息，选择浅睡眠模式、中睡眠模式、深睡眠模式中的一种作为节能模式；

[0025] 步骤2，进入中睡眠模式的节点继续广播发送信标，并接收所述节点在树状路由上的所有父节点和处于深睡眠模式的子节点发送的信标；

[0026] 步骤3，处于中睡眠模式的节点根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信，通过发送信标同处于非深睡眠模式的子节点进行数据通信。

[0027] 所述方法还包括：

[0028] 步骤21，进入和处于深睡眠或者浅睡眠模式的节点之间依据IEEE802.11S或GB15629.11标准进行通信。

[0029] 所述步骤3中处于中睡眠模式的节点根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信进一步为，

[0030] 步骤31，在所述处于中睡眠模式的节点接收到的信标中包含苏醒窗口信息元素，并且所述节点有待发送给发送所述信标的节点的数据或者所述信标的TIM和DTIM指示发送所述信标的节点中缓存有待发送到所述节点的数据时，所述节点在所述苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内保持为苏醒状态，以同发送所述信标的节点进行数据通信。

[0031] 所述步骤3中处于中睡眠模式的节点根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信进一步为，

[0032] 步骤41，在所述处于中睡眠模式的节点接收到的信标中不包含苏醒窗口信息元素时，所述节点在接收完所述信标后转入休眠状态。

[0033] 所述步骤2中进入中睡眠模式的节点继续发送信标进一步为，

[0034] 步骤51，所述处于中睡眠模式的节点依据IEEE 802.11s标准确定发送的信标中是否包含TIM、DTIM、和苏醒窗口信息元素。

[0035] 所述步骤3中通过发送信标同处于非深睡眠模式的子节点进行数据通信进一步为，

[0036] 步骤61，在所述处于中睡眠模式的节点在所述苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内保持为苏醒状态，以同所述子节点进行数据通信。

[0037] 本发明还公开了一种无线网状网中节点的节能系统，所述系统包括用于在进入节电模式前，构成包括根节点、中间节点和叶子节点的树状路由的路由建立模块，用于广播信标的信标收发模块，节点之间根据所述信标相互同步和通信，所述系统还包括模式选择模块和数据通信模块：

[0038] 所述模式选择模块，用于根据节点自身的剩余电量或者预设信息，选择浅睡眠模式、中睡眠模式、深睡眠模式中的一种作为节能模式；

[0039] 所述信标收发模块，用于在节点进入中睡眠模式时，继续广播发送信标，并接收所述节点在树状路由上所有父节点和处于深睡眠模式的子节点发送的信标；

[0040] 所述数据通信模块，用于在节点处于中睡眠模式时，根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信，通过发送信标同处于非深睡眠模式的子节点进行数据通信。

[0041] 所述数据通信模块还用于在节点进入和处于深睡眠或者浅睡眠模式时，依据IEEE802.11S或GB15629.11标准同其他处于深睡眠或者浅睡眠模式的节点进行通信。

[0042] 所述数据通信模块在根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信时进一步用于在所述处于中睡眠模式的节点接收到的信标中包含苏醒窗口信息元素，并且所述节点有待发送给发送所述信标的节点的数据或者所述信标的TIM和DTIM指示发送所述信标的节点中缓存有待发送到所述节点的数据时，保持所述节点在所述苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内保持为苏醒状态，以同发送所述信标的节点进行数据通信。

[0043] 所述数据通信模块在根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信时进一步用于在所述处于中睡眠模式的节点接收到的信标中不包含苏醒窗口信息元素时，所述节点在接收完所述信标后转入休眠状态。

[0044] 所述信标收发模块在所述节点进入中睡眠模式后，进一步用于依据IEEE802.11s标准确定发送的信标中是否包含TIM、DTIM、和苏醒窗口信息元素。

[0045] 所述数据通信模块在通过发送信标同处于非深睡眠模式的子节点进行数据通信时在所述苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内为苏醒状态，以同所述子节点进行数据通信。

[0046] 本发明的有益效果在于，由于本发明的中睡眠模式下节点不必接收中睡眠模式和浅睡眠模式子节点的信标，从而比浅睡眠节点功耗更低，而比深睡眠模式功耗稍高。

附图说明

[0047] 图1是无线网状网示意图；

[0048] 图2是本发明无线网状网中节点节能的方法流程图；

[0049] 图3是图1根据IEEE 802.11S中路由协议生成的路由树；

[0050] 图4是一个典型的电池放电曲线图；

[0051] 图5是本发明无线网状网中节点节能的系统结构图。

具体实施方式

[0052] 下面结合附图，对本发明做进一步的详细描述。

[0053] 图1是无线网状网示意图。如图1所示，根据IEEE 802.11s标准，在一个无线网状网中包括：一个或者多个网状网到有线网的接入点，命名为MPP；多个用于转发数的网状网节点，命名为MP，MP只具有数据转发功能；多个网状网节点和用户接入点，命名为MAP，STA(用户站)可以通过MAP接入网状网。STA的数据按路由被转发到网状网到有线网的接入点MPP。

[0054] 本发明的节能模式根据节能级别划分为：

[0055] 浅睡眠模式，节点发送包含TIM和DTIM的信标，并在苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口醒来，节点接收来自所有对等节点(peerMP)的信标；

[0056] 中睡眠模式，节点发送包含TIM和DTIM的信标，并在苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口醒来，节点只接收部分对等网状网节点的信标，所述部分对等网状网节点为该节点的父节点和处于深睡眠状态的子节点；

[0057] 深睡眠模式，节点发送包含DTIM的信标，只在苏醒窗口信息元素指定的DTIM苏醒窗口醒来。

[0058] 如果节点处于中睡眠模式或浅睡眠模式则称该节点处于非深睡眠模式。

[0059] 相比于IEEE 802.11s现有技术，本发明增加了中睡眠模式，具体包括节点如何进入中睡眠模式、在中睡眠模式下节点如何与树状路由的父节点和子节点通信。

[0060] IEEE 802.11s中同无线网状网电源管理有关的比特包括电源管理控制位(PwrMgt)和节能级别(PowerSave Level)，分别位于无线网状网帧的帧控制域和网状网头(Mesh Header)的标识域(Mesh Flags field)，如下表所示。

[0061]

[0062] 当电源管理控制位为0时，活动级别为高，节电模式为活动，节能级别域为预留状态；当电源管理控制位为1时，活动级别为低，节电模式为睡眠。

[0063] 本发明的无线网状网电源管理有关的比特如下表所示，节能级别被扩展为3位。

[0064]

[0065] 当节电模式为浅睡眠，节能级别域为000时，节点发送包含TIM和DTIM的信标，并在苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口醒来，节点接收来自所有对等节点的信标；

[0066] 当节电模式为中睡眠，节能级别域为010时，节点发送包含TIM和DTIM的信标，并在苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口醒来，节点只接收该节点的父节点和深睡眠子节点的信标；

[0067] 当节电模式为深睡眠，节能级别域为111时，节点发送包括DTIM的信标，只在苏醒窗口信息元素指定的DITM苏醒窗口醒来。节点不接收来自其他节点的信标。

[0068] 节能级别域的其他值保留。

[0069] 根据本发明的方法如图2所示，包括以下步骤：

[0070] 步骤S201，在进入节电模式前，节点同无线网状网中的其他节点通信，根据无线网状网路由协议构成包括根节点、中间节点和叶子节点的树状路由，所有节点广播信标，节点之间根据所述信标相互同步和通信。

[0071] 具有多个收发器的无线网状网的节点的每一个收发器与工作于同一信道的其他节点的收发器相互通信，根据IEEE 802.11S中定义的无线网状网路由协议构成包括根节点、中间节点和叶子节点的树状路由。图1的无线网状网根据IEEE 802.11S中的无线网状网路由协议的生成的树状路由如图3所示，节点之间的连线代表两节点之间存在路由路径，即构成树状路由的父子关系。节点A1、节点B1、用户站C1、用户站C2构成一个树，节点A2、节点D1、节点D2、节点D3、节点B2、用户站C3、用户站C4构成了另外一颗树。每棵树内部的节点和用户站都工作于同一信道，但两棵树可能分别属于不同的拥有者，因此他们可能分别工作在不同信道，也可以工作在相同的信道。当工作于相同的信道时，他们之间是相互干扰的，在IEEE 802.11s中规范了相应的协议，让节点的协议苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口尽量不重叠，让节点发送的信标尽量不冲突。

[0072] 步骤S202，树状路由上的每一个节点根据自身的剩余电池电量或者预设信息选择浅睡眠模式、中睡眠模式和深睡眠模式中的一种作为节能模式。

[0073] 在需要节能的场合，一般采用如太阳能板加蓄电池等电池供电方式。根据电池的放电曲线，可以确定节点的电池剩余电量。图4中给出了一个电池的典型放电曲线，根据该曲线和电池剩余电量，可以确定无线网状网工作于浅睡眠模式、中睡眠模式或者深睡眠模式之一。若所有设备都采用市电等长效供电方式，可以通过网络管理员的预设定，让节点全部工作于中睡眠模式。

[0074] 以图3中树状路由为例，其中节点A1、节点B2、节点A2工作于浅睡眠模式；节点B1、节点D1、节点D2工作于中睡眠模式；节点D3工作于深睡眠模式；本发明不涉及用户站的节电模式。

[0075] 步骤S203，进入中睡眠模式的节点继续发送信标，但停止接收树状路由上处于非深睡眠模式子节点发送的信标。

[0076] 在图3中，节点B1、节点D1、节点D2工作于中睡眠模式。在本实施例中，处于中睡眠的节点中只有D1有处于非深睡眠模式子节点D2，因此节点D1停止接收D2的信标。

[0077] 步骤S204，处于中睡眠模式的节点根据接收到的信标同发送该信标的节点进行数据通信，中睡眠模式的节点通过发送的信标同工作于非深睡眠模式的子节点进行数据通信。

[0078] 其中，包括中睡眠模式的节点同该节点的所有睡眠模式父节点和深睡眠模式子节点之间的通信。

[0079] 在处于中睡眠模式的节点接收到的信标中包含苏醒窗口信息元素，并且该节点有待发送给发送所述信标的节点的数据或者所述信标的TIM和DTIM指示发送该信标的节点中缓存有待发送到所述节点的数据时，所述节点在所述苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内保持为苏醒状态，以同发送所述信标的节点进行数据通信。

[0080] 在所述处于中睡眠模式的节点接收到的信标中不包含苏醒窗口信息元素时，该节点在接收完所述信标后转入休眠状态。

[0081] 在图3中，包括节点B1根据接收到节点A1的信标同节点A1的通信；节点D1根据接收到的节点A2信标同节点A2通信；节点D2根据接收到的节点D1信标同节点D1通信；节点D1和节点B2根据接收到的节点D3信标同节点D3通信。

[0082] 举例来说，在图3中，节点D1根据接收到的节点A2信标同节点A2通信的通信过程如下：节点A2根据IEEE 802.11s标准或者GB15629.11标准中定义的信标冲突避免协议选择信标发送时间，周期地发送信标，该信标中包括可选的TIM和可选的DTIM，以及可选的苏醒窗口信息元素，并在包含了苏醒窗口信息元素的苏醒窗口醒来，接收来自子节点D1的数据以及向子节点D1发送数据。

[0083] 节点D1接收节点A2发送的信标。若节点A2信标的TIM和DTIM指示节点A2中缓存了待发送到节点D1的数据或者节点D1有数据待发送给节点A2，则在节点A2信标中携带的苏醒窗口信息元素的苏醒窗口，保持节点D1为苏醒状态，在此期间向节点A2发送数据和接收数据。若节点A2信标中无苏醒窗口信息元素，则在节点D1在接收完该信标后转入休眠状态。

[0084] 若在节点A2发送的信标中不包括苏醒窗口信息元素但包括TIM或者DTIM，则在完成与所有子节点，节点D1，的通信之前或者当前信标周期结束之前，保持节点A2为苏醒状态。若在发送的信标中不包括苏醒窗口信息元素，也不包括TIM和DTIM，则在A2发送完信标后，节点A2转入休眠状态。

[0085] 中睡眠模式的节点通过发送信标同工作于非深睡眠模式的子节点进行数据通信，其中，包括中睡眠模式的节点同所有非深睡眠模式子节点之间的通信。

[0086] 处于中睡眠模式的节点依据IEEE 802.11s标准确定发送的信标中是否包含TIM、DTIM、和苏醒窗口信息元素。

[0087] 在处于中睡眠模式的节点在苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内保持为苏醒状态，以同子节点进行数据通信。

[0088] 如图3所示，节点D1发送信标和节点D2通信。由于节点D2、节点B1没有为节点的子节点，节点B1的子节点为用户站，因此他们并不发送信标。

[0089] 对于中睡眠模式的节点D1，它通过发送信标和D2通信。节点D1根据IEEE802.11s标准或者GB15629.11标准中定义的信标冲突避免协议选择信标发送时间，周期地发送信标，该信标中包括可选的TIM和可选的DTIM，以及可选的苏醒窗口信息元素，并在包含了苏醒窗口信息元素的苏醒窗口醒来，接收来自子节点D2的数据以及向子节点D2发送数据。

[0090] 因此，根据IEEE 802.11s标准、GB15629.11标准，可以得出，本发明的中睡眠模式的节点同浅睡眠模式的子节点的通信方法与中睡眠模式的节点同中睡眠模式的子节点的区别在于：中睡眠模式父节点并不接收中睡眠模式和浅睡眠模式的子节点的信标。因此，浅睡眠模式子节点必须避免在自己信标的TIM和可选的DTIM中携带与中睡眠模式父节点相关的信息。

[0091] 步骤S205，进入和处于深睡眠或者浅睡眠模式的节点之间相互通信的方式采用IEEE 802.11s标准或者GB15629.11标准已经定义的方式进行，这包括了所有非中睡眠模式父子的节点之间的通信。

[0092] 因此，根据IEEE 802.11s标准、GB15629.11标准，可以得出，本发明的中睡眠模式的节点同浅睡眠模式的父节点的通信方法同中睡眠模式的节点同中睡眠模式的父节点的通信方法完全相同。在浅睡眠模式父节点看来，中睡眠模式的节点与其他浅睡眠模式子节点的区别在于：浅睡眠模式父节点可能接收不到中睡眠模式的子节点的信标，或者接收到信标但发现中睡眠模式的子节点的信标中并不包括与父节点相关的TIM和DTIM。

[0093] 本发明的系统结构如图5所示。

[0094] 系统包括路由建立模块501、模式选择模块502、信标收发模块503、数据通信模块504.

[0095] 路由建立模块501用于在节点进入节电模式前，同无线网状网中的其他节点通信，根据无线网状网路由协议构成包括根节点、中间节点和叶子节点的树状路由。

[0096] 模式选择模块502，用于根据节点自身的剩余电量或者预设信息，选择浅睡眠模式、中睡眠模式、深睡眠模式中的一种作为节能模式。

[0097] 信标收发模块503，用于广播信标，在节点进入中睡眠模式时，继续广播发送信标，并接收树状路由上所有父节点和处于深睡眠模式的子节点发送的信标。

[0098] 信标收发模块503在节点进入中睡眠模式后进一步用于依据IEEE802.11s标准确定发送的信标中是否包含TIM、DTIM、和苏醒窗口信息元素。

[0099] 数据通信模块504，用于在节点处于中睡眠模式时，根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信，通过发送信标同处于非深睡眠模式的子节点进行数据通信。

[0100] 数据通信模块504还用于在节点进入和处于深睡眠或者浅睡眠模式时，依据IEEE802.11S或GB15629.11标准同其他处于深睡眠或者浅睡眠模式的节点进行通信。

[0101] 数据通信模块504在根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信时进一步用于在所述处于中睡眠模式的节点接收到的信标中包含苏醒窗口信息元素，并且所述节点有待发送给发送所述信标的节点的数据或者所述信标的TIM和DTIM指示发送所述信标的节点中缓存有待发送到所述节点的数据时，保持所述节点在所述苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内保持为苏醒状态，以同发送所述信标的节点进行数据通信。

[0102] 数据通信模块504在根据接收到的信标同发送所述信标的节点进行数据通信时进一步用于在所述处于中睡眠模式的节点接收到的信标中不包含苏醒窗口信息元素时，所述节点在接收完所述信标后转入休眠状态。

[0103] 数据通信模块504在通过发送信标同处于非深睡眠模式的子节点进行数据通信时在所述苏醒窗口信息元素指定的苏醒窗口内为苏醒状态，以同所述子节点进行数据通信。

[0104] 本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。